DE2809227A1 - DEVICE FOR REPRODUCIBLE MEASUREMENT OF THE STRENGTH OR CONSISTENCY OR TOUGHNESS OF A SOLID - Google Patents
DEVICE FOR REPRODUCIBLE MEASUREMENT OF THE STRENGTH OR CONSISTENCY OR TOUGHNESS OF A SOLIDInfo
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Description
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Bei der Untersuchung der physikalischen Eigenschaften eines Materials ist es bekannt, die Zähigkeit oder Festigkeit oder Konsistenz dieses Materials zu messen. Es wurde bereits vorgeschlagen, die Festigkeit oder Konsistenz oder Härte oder Zähigkeit dadurch zu messen, daß man die Verschiebung eines Fühlstiftes, der gegen das zu untersuchende Material einwirkt, unter einer vorbestimmten Kraft feststellt. Wenn es erwünscht ist, die Messung der Festigkeit oder Konsistenz oder Zähigkeit oder Härte mit einem Gerät durchzuführen, welches leicht transportierbar ist, so verwendet man ein manuell betätigbares Gerät, welches man gegen die Oberfläche des zu prüfenden Materials drückt. Auf diese Weise kann man zufriedenstellende Ergebnisse erhalten, wenn das zu prüfende Material verhältnismäßig starr oder steif oder fest ist, beispielsweise, wenn dieses Material ein Metall oder ein starrer oder steifer Kunststoff ist. Wenn jedoch im Gegensatz hierzu das zu prüfende Material verhältnismäßig weich und verformbar ist, so ergeben die Konsistenz- oder Zähigkeits- oder Festigkeitsmessungen mit einem manuell betätigbaren Gerät, welches auf das Material aufgedrückt wird, keine reproduzierbaren Ergebnisse. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn ein derartiges Gerät verwendet wird, um die Konsistenz oder Festigkeit eines lebenden Gewebes zu messen, beispielsweise die Konsistenz einer weiblichen Brust.In studying the physical properties of a material, it is known to measure the toughness or strength or consistency of that material. It has already been proposed to measure the strength or consistency or hardness or toughness characterized in that, detects the displacement of a feeler pin which acts against the material to be examined under a predetermined force. If it is desired to carry out the measurement of strength or consistency or toughness or hardness with a device which is easily transportable, one uses a manually operated device which is pressed against the surface of the material to be tested. In this way, satisfactory results can be obtained when the material to be tested is relatively rigid or rigid or strong, for example when this material is a metal or a rigid or rigid plastic. If, in contrast, the material to be tested is relatively soft and deformable, the consistency or toughness or strength measurements with a manually operated device which is pressed onto the material do not give reproducible results. This is the case, for example, when such a device is used to measure the consistency or firmness of living tissue, for example the consistency of a female breast.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Gerät zu schaffen, mit dem in reproduzierbarer Weise die Festigkeit oder Zähigkeit oder die Konsistenz eines relativThe invention is based on the object of creating a device with which the strength is reproducible or toughness or the consistency of a relative
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weichen Materials gemessen werden kann. Erfindungsgemäß wurde festgestellt, daß man vollständig reproduzierbare Messungen mit einem Gerät erhält, welche die Verschiebung eines Fühlstiftes und dessen Aufdruck auf das Material mißt, wenn man dafür sorgt, daß diese Messungen für einen konstanten Auflagerdruck des Gerätes auf dem Material durchgeführt werden. Es ist klar, daß es schwierig ist, ganz strikt den Auflagerdruck eines Gerätes auf einem relativ weichen Material, welches mit der Hand betätigt wird, konstant zu halten. Demzufolge ist erfindungsgemäß vorgesehen, das Gerät auf das zu prüfende Material mit einem veränderlichen Druck aufzudrücken und die Verschiebung des Fühlstiftes in dem Moment festzustellen, in dem der Auflagerdruck des Gerätes auf dem Material gleich dem vorbestimmten Druck ist, bei dem man die Messung durchführen will. Man kann auf diese Weise das erfindungsgemäße Gerät ohne übermäßige Vorsichtsmaßnahmen einsetzen und erhält dennoch vollständig reproduzierbare Messungen bei weichen Materialien, wie beispielsweise bei Messungen der Haut.soft material can be measured. According to the invention it has been found that fully reproducible measurements can be obtained with a device that shows the displacement of a feeler pen and its imprint on the material, if you ensure that these measurements for a constant bearing pressure of the device on the material be performed. It is clear that it is difficult to be very strict about the bearing pressure of a device on one to keep relatively soft material, which is operated by hand, constant. Accordingly, is according to the invention intended to press the device on the material to be tested with a variable pressure and the displacement of the feeler pin at the moment when the bearing pressure of the device on the material is equal to the predetermined pressure at which the measurement is to be carried out. You can in this way the invention Use device without undue precautionary measures and still get completely reproducible Measurements on soft materials, such as measurements on the skin.
Die Erfindung hat zum Ziel, ein Gerät zur reproduzierbaren Messung der Festigkeit oder Konsistenz oder Zähigkeit eines Feststoffes zu schaffen, beispielsweise eines relativen Materials. Das Gerät wird auf das zu prüfende Material aufgedrückt und trägt einen Fühlstift, der gegen das Material mit einer vorbestimmten Kraft gedrückt wird. Die Messung wird bei einem vorbestimmten Auflagerdruck P_ des Gerätes auf dem Material durchgeführt. Erfindungsgemäß ist ein Ausgangselement vorgesehen, welches selektiv und automatisch eine Anzeige der Verschiebung des Fühlstiftes für den vorbestimmten Wert des Auflagerdruckes Pn des Gerätes auf dem Material abgibt«The invention aims to provide an apparatus for reproducible measurement of the strength or consistency or toughness of a solid, for example a relative material. The device is pressed onto the material to be tested and carries a feeler pin which is pressed against the material with a predetermined force. The measurement is carried out at a predetermined bearing pressure P_ of the device on the material. According to the invention, an output element is provided which selectively and automatically gives an indication of the displacement of the feeler pin for the predetermined value of the bearing pressure P n of the device on the material «
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist das Gerät einen Spannungsaufnehmer auf, der im Auflagerbereich des Gerätes auf dem Material angeordnet ist und den Druck mißt, mit dem das Gerät auf das Material aufgedrückt wird. Das Ausgangssignal dieses Druckaufnehmers wird mit einer vorbestimmten Schwelle verglichen und löst, wenn diese Schwelle erreicht wird, die Zuführung der Verschiebungsanzeige des Fühlstiftes aus. Die Eindringtiefe des Fühlstiftes des Gerätes in das Material, welches untersucht werden soll, wird von einem Verschiebungsaufnehmer aufgenommen. Der Fühlstift wird gegen das zu untersuchende Material durch eine Feder gedrückt. Der Spannungsaufnehmer ist ein ringförmiger Aufnehmer, der symmetrisch um die Achse des Fühlstiftes und des Verschiebungsaufnehmers angeordnet ist. Der Verschiebungsaufnehmer gibt einen Gleich- oder Wechselstrom ab, dessen Spannungsamplitude im wesentlichen proportional zur Eindringtiefe des Fühlstiftes ist. Der Druckaufnehmer gibt einen Gleichoder Wechselstrom ab, dessen Spannungsamplitude im wesentlichen proportional zum Auflagerdruck des Gerätes auf dem Material ist. Der Druckaufnehmer wird mit einem niederfrequenten Wechselstrom gespeist und besteht aus einer Wheastoneschen Brücke, deren beide Zweige druckempfindliche Elemente sind, wie beispielsweise Membranen, die Halbleiteranordnungen oder Halbleitersätze tragen. Der Druckaufnehmer speist eine Triggerschaltung, die den Durchgang der vom Aufnehmer zugeführten Spannung für einen vorbestimmten Wert festlegt, der dem Druck P_ entspricht. Diese Triggerschaltung löst einen monostabilen Multivibrator aus, wobei die senkrechte Flanke des von diesem abgegebenen Signals die Speicherung der Spannung auslöst, die vom Verschiebungsaufnehmer abgegeben wird. Die Spannung, die vom Verschiebungsaufnehmer abgegeben wird, wirdIn a preferred embodiment, the device has a stress sensor in the support area of the device is arranged on the material and measures the pressure with which the device is pressed onto the material will. The output signal of this pressure transducer is with a predetermined threshold and, when this threshold is reached, triggers the supply of the displacement indicator of the feeler pin. The depth of penetration of the device's feeler pin into the material being examined is to be recorded by a displacement transducer. The feeler pin is against the to be examined Material pressed by a spring. The stress transducer is an annular transducer that is symmetrical around the axis of the feeler pin and the displacement transducer is arranged. The displacement transducer gives one Direct or alternating current, the voltage amplitude of which is essentially proportional to the depth of penetration of the Feeler pin is. The pressure transducer gives an equal or Alternating current, the voltage amplitude of which is essentially proportional to the bearing pressure of the device on the Material is. The pressure transducer is fed with a low-frequency alternating current and consists of a Wheastone Bridge, both branches of which are pressure sensitive elements, such as membranes, the Wear semiconductor arrangements or semiconductor sets. Of the Pressure transducer feeds a trigger circuit that controls the passage defines the voltage supplied by the transducer for a predetermined value which corresponds to the pressure P_. This trigger circuit triggers a monostable multivibrator, with the vertical edge of the output from this Signal triggers the storage of the voltage that is output by the displacement transducer. The voltage, which is given off by the displacement transducer
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in den Augenblicken gespeichert, die von der Triggerschaltung bestimmt werden. Als Ausgangsorgan ist ein Digitalvoltmeter vorgesehen. Der monostabile Multivibrator steuert mit einer vorbestimmten Verzögerung die Zuführung der Festspannung zum Digitalvoltmeter, und zwar vorzugsweise unter Zwischenschaltung eines bistabilen Multivibrators. Das erfindungsgemäße Gerät ermöglicht in einfacher Weise eine manuelle Handhabung, wobei eine Anzeige der Verschiebung eines Fühlstiftes für einen konstanten Auflagerdruck PQ auf dem weichen Material, welches untersucht werden soll, möglich ist. Das proportionale Ausgangssignal des Verschiebungsaufnehmers wird dauernd vom Digitalvoltmeter gemessen. Dieses Digital'voltmeter erzeugt eine Messung be:', jeder Zählstufe, die durch seinen Taktgeber bestimmt wird. Diese verschiedenen Messungen werden jedoch am Voltmeter nicht dauernd angezeigt. Wenn der Auflagerdruck des Gerätes auf dem zu prüfenden Material den vorbestimmten Wert P0 nicht erreicht, zeigt das Voltmeter keine konstante meßbare Anzeige an. Wenn man jedoch das Gerät fortschreitend gegen das zu prüfende Material drückt, so erreicht man den Druck P^, und in diesem Moment wird das Signal gespeichert, welches vom Verschiebungsaufnehmer abgegeben wird und das Digitalvoltmeter, welches den gespeicherten Verschiebungswert anzeigt, wird blockiert. Vorzugsweise wird das Voltmeter gegenüber der Speicherung mit einer geringen Verzögerung gesperrt, um Störsignale auszuschalten, die sich über die abzulesende Spannung legen, und zwar in der Zeit, in der Steuerpulse vorhanden sind oder auftreten.stored in the moments that are determined by the trigger circuit. A digital voltmeter is provided as the output organ. The monostable multivibrator controls the supply of the fixed voltage to the digital voltmeter with a predetermined delay, preferably with the interposition of a bistable multivibrator. The device according to the invention enables manual handling in a simple manner, it being possible to display the displacement of a feeler pin for a constant bearing pressure P Q on the soft material which is to be examined. The proportional output signal of the displacement transducer is continuously measured by the digital voltmeter. This digital voltmeter generates a measurement be: ', each counting level, which is determined by its clock. However, these various measurements are not continuously displayed on the voltmeter. If the bearing pressure of the device on the material to be tested does not reach the predetermined value P 0 , the voltmeter will not show a constant measurable reading. If, however, the device is pressed progressively against the material to be tested, the pressure P ^ is reached, and at this moment the signal given by the displacement transducer is stored and the digital voltmeter, which shows the stored displacement value, is blocked. The voltmeter is preferably blocked with a slight delay in relation to the storage in order to switch off interfering signals which are superimposed on the voltage to be read during the time in which control pulses are present or occur.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung erläutert werden. Es zeigenAn embodiment of the invention is set out in the following Description will be explained with reference to the figures of the drawing. Show it
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Fig. 1 eine schema tische Axialschnittansicht, eines erfindungsgemäßen Meßgerätes,Fig. 1 is a schematic axial sectional view of an inventive Measuring device,
Fig. 2 eine elektronische Schaltung für das in Fig. 1 dargestellte Gerät
undFIG. 2 shows an electronic circuit for the device shown in FIG
and
Fig. 3 eine grafische Darstellung des Auflagerdruck.es P des Gerätes auf einem zu prüfenden Material als Funktion der Zeit und der Spannungen an verschiedenen Punkten der in Fig. 2 dargestellten Schaltung.Fig. 3 is a graphical representation of the bearing pressure P of the device on a material to be tested as a function of time and the voltages at different Points of the circuit shown in Fig. 2.
In Fig. 1 ist das zu prüfende Material 1 dargestellt. Das Material kann ein Bereich der Haut oder die Oberfläche eines Muskels oder irgendein anderes Gewebe sein, beispielsweise die Oberfläche der weiblichen Brust, deren Konsistenz (Festigkeit) gemessen werden soll. Das Gerät weist ein zylindrisches Gehäuse 2 auf, welches eine FederIn Fig. 1, the material 1 to be tested is shown. The material can be an area of the skin or the surface of a muscle or any other tissue, for example the surface of the female breast, whose Consistency (firmness) is to be measured. The device has a cylindrical housing 2, which is a spring
3 aufnimmt, deren Zusammendrückung mittels der Schraube3 receives, their compression by means of the screw
4 einstellbar ist. Die Feder 3 drückt einen Gleitkolben4 is adjustable. The spring 3 pushes a sliding piston
5 in Richtung des Materials 1, wobei am Ende dieses Gleitkolbens 5 ein Fühlstift 6 befestigt ist. Die Verschiebung des Kolbens 5 in dem zylindrischen Gehäuse 2 wird mittels eines üblichen Verschiebungsaufnehmers 7 festgestellt. Dieser Verschiebungsaufnehmer gibt an seinem Ausgang eine kontinuierliche Spannung ab, die der Verschiebung des Fühlstiftes, ausgehend von einer Bezugsstellung, proportional ist. Das Gehäuse 2 weist Anschläge 8 auf, die die seitliche Bewegung des Kolbens 5, hervorgerufen durch den Druck der Feder 3, begrenzt und die die vorgenannte Bezugsstellung bilden. Der Teil des Gehäuses 2, der un-5 in the direction of the material 1, a feeler pin 6 being attached to the end of this sliding piston 5. The displacement of the piston 5 in the cylindrical housing 2 is determined by means of a conventional displacement sensor 7. This displacement transducer emits a continuous voltage at its output, which is proportional to the displacement of the feeler pin, starting from a reference position. The housing 2 has stops 8 which limit the lateral movement of the piston 5, caused by the pressure of the spring 3, and which form the aforementioned reference position. The part of the housing 2, the un-
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mittelbar dem zu prüfenden Material 1 gegenüberliegt, ist derart verbreitet, daß dieser eine Art Trichter 2a bildet, an dessen Ende ein ringförmiger Druckaufnehmer 9 angeordnet ist. Der Druckaufnehmer 9 bildet einen Kreisring, in dessen Mitte der Fühlstift 6 angeordnet ist. Vorzugsweise ist der Druckaufnehmer 9 ein Aufnehmer vom Typ "ELF-1OOO", der von der Firma "ENTRAN DEVICES INC." hergestellt wird. Dieser Druckaufnehmer wird durch eine Wheastonsche Brücke gebildet, deren beide Zweige Membranen aufweisen, die eine Halbleiteranordnung oder einen Halbleitersatz abdecken. Der Druckaufnehmer 9 wird mit einem Wechselstrom mit einer Frequenz von 1 kHz mittels eines Oszillators 10 gespeist. Dieser Druckaufnehmer 9 gibt an seinem Ausgang eine Wechselstromspannung von gleicher Frequenz wie die Speisespannung ab und die maximale Spannung dieses Wechselstromausgangs ist proporti= onal zum Auflagedruck des Gerätes auf dem Material 1. In Fig. 3 ist in der ersten Zeile die Veränderung des Auflagedruckes P des Gerätes als Funktion der Zeit dargestellt, wenn man das Gerät auf das zu prüfende Material aufbringt, und in der zweiten Zeile sind die Änderungen der Ausgangsspannung des Druckaufnehmers 9 (nach Verstärkung) dargestellt.indirectly opposite the material to be tested 1 is so widespread that this is a kind of funnel 2a forms, at the end of which an annular pressure transducer 9 is arranged. The pressure transducer 9 forms a circular ring, in the middle of which the feeler pin 6 is arranged. The pressure transducer 9 is preferably a transducer from Type "ELF-1OOO" from the company "ENTRAN DEVICES INC." will be produced. This pressure transducer is formed by a Wheaston bridge, both branches of which are diaphragms have covering a semiconductor device or a semiconductor substitute. The pressure transducer 9 is with an alternating current with a frequency of 1 kHz is fed by means of an oscillator 10. This pressure transducer 9 emits an alternating current voltage of the same frequency as the supply voltage and the maximum at its output The voltage of this AC output is proportional to the contact pressure of the device on the material 1. In Fig. 3 shows in the first line the change in the contact pressure P of the device as a function of time, when you put the device on the material under test, and the second line shows the changes the output voltage of the pressure transducer 9 (after amplification).
Fig. 2 ist eine Übersichtsdarstellung der elektronischen Schaltung, die dem in Fig- 1 dargestellten Meßgerät zugeordnet ist» Das in Fig. 1 dargestellte Gerät ist der bewegliche Teil der Meßvorrichtung und ist einem festen Teil zugeordnet, der einen Ausgang hat, welcher von einem Digitalvoltmeter 11 gebildet wird. In Fig. 2 symbolisiert die gestrichelte Linie 12 die Trennung zwischen dem festen Teil der Meßvorrichtung, der rechts von dieser Linie 12FIG. 2 is an overview of the electronic circuit associated with the measuring device shown in FIG is »The device shown in Fig. 1 is the movable part of the measuring device and is a fixed Part assigned which has an output which is formed by a digital voltmeter 11. Symbolized in Fig. 2 the dashed line 12 the separation between the fixed part of the measuring device, the one to the right of this line 12
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angeordnet ist und dem beweglichen Teil, der links von dieser Linie angeordnet ist und in Fig. 1 dargestellt ist. Das in Fig. 1 dargestellte Gerät ist mit dem festen Teil der Meßvorrichtung über elektrische Leitungen verbunden, welche zur Speisung der beiden Aufnehmer dienen und welche die Ausgangssignale übertragen, die von den beiden Aufnehmern 7 und 9 abgegeben werden.is arranged and the movable part, which is arranged to the left of this line and shown in FIG is. The device shown in Fig. 1 is connected to the fixed part of the measuring device via electrical lines, which are used to feed the two sensors and which transmit the output signals that are sent by the both transducers 7 and 9 are delivered.
Das Ausgangssignal des Druckaufnehmers 9 wird einem Selektivverstärker 13 für die Frequenz von 1 kHz zugeführt. Der Ausgang des Verstärkers 13 ist eine lineare Funktion des Auflagerdruckes des Aufnehmers 9 auf dem zu prüfenden Material 1. In der zweiten Linie der Fig. 3 v/erden die Veränderungen der Spannung V3, am Punkt A am Ausgang des Verstärkers 13 dargestellt. Die Spannung V7. wird einer Triggerschaltung 14 zugeführt, die am Ausgang ein Signal Vp mit konstanter Amplitude und mit der Frequenz von 1 kHz abgibt, sobald die Eingangsspannung VT die obere Schwelle U-. der Triggerschaltung 14 erreicht. Dieses Ausgangssignal wird während der Zeit aufrechterhalten, in der die Eingangsspannung V, oberhalb der unteren Schwelle U.. der Triggerschaltung 14 bleibt. In der dritten Linie der Fig. 3 ist das Ausgangssignal V der Triggerschaltung 14 dargestellt. The output signal of the pressure sensor 9 is fed to a selective amplifier 13 for the frequency of 1 kHz. The output of the amplifier 13 is a linear function of the bearing pressure of the transducer 9 on the material 1 to be tested. The changes in the voltage V 3 at point A at the output of the amplifier 13 are shown in the second line in FIG. The voltage V 7 . is fed to a trigger circuit 14 which emits a signal Vp with a constant amplitude and a frequency of 1 kHz at the output as soon as the input voltage V T exceeds the upper threshold U-. the trigger circuit 14 reached. This output signal is maintained during the time in which the input voltage V 1 remains above the lower threshold U .. of the trigger circuit 14. In the third line of FIG. 3, the output signal V of the trigger circuit 14 is shown.
Die Spannung V_ wird dem Eingang eines monostabilen Vibrators 15 zugeführt, dessen Ausgangsspannung Vg in der vierten Zeile der Fig. 3 dargestellt ist. Die Spannung V„The voltage V_ is fed to the input of a monostable vibrator 15, the output voltage V g of which is shown in the fourth line of FIG. The voltage V "
nimmt einen hohen Wert an der aufsteigenden oder senkrechten Flanke der Spannung VT an, und dieser Wert wird aufrechterhalten, während das Signal V„, vorhanden ist und auch noch während einer Verzögerungszeit t.. nach dem Ende des Signals V1-.assumes a high value on the rising or vertical edge of the voltage V T , and this value is maintained while the signal V "is present and also during a delay time t .. after the end of the signal V 1 -.
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Die Ausgangsspannung νσ des monostabilen Vibrators 15 wird einer Torschaltung 16 zugeführt, die aus einem Feldeffekttransistors besteht, der von der Spannung V gespeist wird, die vom Verschiebungsaufnehmer 7 zugeführt wird. In der fünften Linie der Fig. 3 sind die Spannungsänderungen der Spannung dargestellt, die vom Aufnehmer 7 zugeführt wird. Wenn der monostabile Vibrator 15 kein Signal abgibt, so ist der Transistor, der die Torschaltung 16 bildet, leitend und die Speisespannung Vn des Transistors lädt einen Kondensator auf, der die Speicherschaltung 17 bildet. In der sechsten Zeile der Fig. 3 ist die Spannung V am Ausgang der Speicherschaltung 17 dargestellt. In dem Augenblick, in dem die aufsteigende oder senkrechte Flanke des Signals V0 gebildet wird, das vom monostabilen Multivibrator 15 zugeführt wird, ist die Spannung, die vom Aufnehmer 7 zugeführt wird, VQ und diese Spannung tritt am Ausgang der Speicherschaltung 17 auf. Die aufsteigende oder senkrechte Flanke des Signals Vg blockiert den Transistor der Torschaltung 16, und die Spannung V„ bleibt danach konstant bei einer geringen Entladung des Kondensators, der die Speicherschaltung 17 bildet. Im Augenblick der Sperrung des Transistors entstehen parasitäre Schwingungen der Spannung V.., die derart sind, daß bevorzugt wird, den Wert dieser Spannung zur Anzeige am Digitalvoltmeter 11 nach Zeitverzögerung t_ gegenüber dem Augenblick aufzunehmen, der der Sperrung des Transistors entspricht, welcher die Torschaltung 16 bildet. Das Digitalvoltmeter 11 zählt mit einer Frequenz, die von einem eingebauten Taktgeber bestimmt wird,und die Verzögerung t kann so gewählt werden, daß sie gleich zwei Zählperioden des Voltmeters ist.The output voltage ν σ of the monostable vibrator 15 is fed to a gate circuit 16 which consists of a field effect transistor which is fed by the voltage V which is fed from the displacement transducer 7. The fifth line in FIG. 3 shows the voltage changes in the voltage which is supplied by the transducer 7. If the monostable vibrator 15 does not emit a signal, the transistor which forms the gate circuit 16 is conductive and the supply voltage V n of the transistor charges a capacitor which forms the memory circuit 17. In the sixth line of FIG. 3, the voltage V at the output of the memory circuit 17 is shown. At the moment when the rising or vertical edge of the signal V 0 is formed, which is supplied by the monostable multivibrator 15, the voltage supplied by the transducer 7 is V Q and this voltage appears at the output of the memory circuit 17. The rising or vertical edge of the signal V g blocks the transistor of the gate circuit 16, and the voltage V ″ then remains constant with a slight discharge of the capacitor which forms the memory circuit 17. At the moment of blocking the transistor, parasitic oscillations of the voltage V .. occur, which are such that it is preferred to record the value of this voltage for display on the digital voltmeter 11 after a time delay t_ compared to the moment corresponding to the blocking of the transistor, which the gate circuit 16 forms. The digital voltmeter 11 counts with a frequency which is determined by a built-in clock generator, and the delay t can be chosen so that it is equal to two counting periods of the voltmeter.
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Um den Zählerstand des Digitalvoltraeters in dem Augenblick zu blockieren, in dem die Torschaltung 16 blockiert wird, und zwar mit der Verzögerung t_, verwendet man das Signal Vg, welches vom monostabilen Multivibrator 15 abgegeben wird. Dieses Signal steuert einen Verzögerungskreis 18, der seinerseits einen bistabilen Multivibrator 19 steuert. In der letzten Zeile der Fig. 3 ist die Ausgangsspannung V des bistabilen Multivibrators 19 dargestellt. Die senkrechte Flanke des Signals V_ folgt mit der Verzögerung to der senkrechten Flanke des Signals Ve, d. h. dem Augenblick der Sperrung der Torschaltung 16. Wenn das Signal V0 einen hohen Wert annimmt, wird das Digitalvoltmeter 11 bei der letzten durchgeführten Zählung gesperrt. Das Digitalvoltmeter 11 kann lediglich dann entsperrt werden, wenn der bistabile Multivibrator 19 auf Null manuell zurückgestellt ist. Das Digitalvoltmeter 11 wird daher bei dem Wert der Spannung V.. gesperrt, der um t_ hinter dem Augenblick der Sperrung der Torschaltung liegt. Die Verzögerung to ist gering, und der Kondensator der Schaltung 17 hat keine Zeit, sich wesentlich zu entladen, und deshalb ist die Spannung praktisch gleich der Spannung VQ, die am Ausgang des Verschiebungsaufnehmers in dem Augenblick auftritt, in dem man den Druck P_ am Druckaufnehmer 9 erreicht.In order to block the count of the digital voltraeter at the moment in which the gate circuit 16 is blocked, namely with the delay t_, the signal V g , which is emitted by the monostable multivibrator 15, is used. This signal controls a delay circuit 18, which in turn controls a bistable multivibrator 19. In the last line of FIG. 3, the output voltage V of the bistable multivibrator 19 is shown. The vertical edge of the signal V_ follows with the delay t o the vertical edge of the signal V e , ie the moment the gate circuit 16 is blocked. If the signal V 0 assumes a high value, the digital voltmeter 11 is blocked at the last count carried out. The digital voltmeter 11 can only be unlocked when the bistable multivibrator 19 is manually reset to zero. The digital voltmeter 11 is therefore blocked at the value of the voltage V .., which is t_ behind the moment the gate circuit was blocked. The delay t o is small and the capacitor of the circuit 17 does not have time to discharge itself significantly, and therefore the voltage is practically equal to the voltage V Q that appears at the output of the displacement transducer at the moment when the pressure P_ reached at the pressure transducer 9.
Wenn man das erfindungsgemäße Gerät einsetzt, so ist zu erkennen, daß die Messungen der Festigkeit, der Konsistenz oder der Zähigkeit eines relativ weichen Materials, beispielsweise der weiblichen Brust, Werte ergeben, die vollständig reproduzierbar sind. Ferner sind die Abmessungen des in Fig. 1 dargestellten Gerätes gering gehalten, und dies ermöglicht, die Änderungen der Festigkeit oder der Konsistenz in verschiedenen Bereichen des gleichen Materials dadurch zu untersuchen, daß manuell dieses GerätIf the device according to the invention is used, it is closed recognize that measurements of strength, consistency or toughness of a relatively soft material, for example of the female breast, result in values that are completely reproducible. Furthermore, the dimensions of the device shown in Fig. 1 is kept low, and this allows the changes in strength or the Examine consistency in different areas of the same material by manually using this device
809836/a841 - 809836 / a841 -
_ 13 -_ 13 -
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auf dem Material verschoben wird. Die Anwendung dieses Gerätes ist außerordentlich einfach. Nachdem das Digitalvoltmeter 11 dadurch entsperrt wurde, daß der bistabile Multivibrator 19 auf Null zurückgesetzt wurde, ist es lediglich erforderlich, fortschreitend die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung auf das zu prüfende Material zu drücken und am Voltmeter 11 den Wert in dem Moment abzulesen, in dem man den Meßdruck Pn erreicht»on which the material is moved. This device is extremely easy to use. After the digital voltmeter 11 has been unlocked by resetting the bistable multivibrator 19 to zero, it is only necessary to press the device shown in FIG at which the measuring pressure P n is reached »
Es sei bemerkt, daß der Aufbau der Vorrichtung außerordentlich einfach ist, und daß diese Vorrichtung leicht und billig hergestellt werden kann.It should be noted that the structure of the device is extremely simple and that this device is light and can be manufactured cheaply.
Es können Abänderungen vorgenommen werden, die im Rahmen der Erfindung liegen.Changes can be made that are within the scope of the invention.
809836/0841809836/0841
Claims (12)
DR. WERNER KlNZEBACHDR.-ING. WOLFRAM BUNTE
DR. WERNER KlNZEBACH
M/19035, M/19059Munich, March 3, 1978
M / 19035, M / 19059
14 , rue RoyaleCompany L 1 OREAL
14, rue Royale
der Festigkeit oder Konsistenz oder Zähigkeit eines Feststoffes Device for reproducible measurement
the strength or consistency or toughness of a solid
M/19035~ 2 -
M / 19035
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |